La faille de San Andreas, une frontière et non une crevasse
Le cinéma la montre comme une fissure béante prête à avaler la Californie. Le U.S. Geological Survey (USGS), le service géologique fédéral américain, en donne une image beaucoup moins spectaculaire : la faille de San Andreas est la limite entre deux plaques de l'écorce terrestre, la plaque Pacifique à l'ouest et la plaque nord-américaine à l'est. La première se déplace vers le nord-ouest par rapport à la seconde, et ce frottement produit les séismes de la côte californienne.
Sur le terrain, la faille n'a rien d'un trait unique. L'USGS la décrit comme une zone de roche broyée et fracturée, large de quelques dizaines de mètres à environ 1,6 km, dont se détachent de nombreuses failles secondaires. Le système complet dépasse 800 miles, soit près de 1 290 km, et descend jusqu'à au moins 16 km de profondeur. Dans une tranchée de route, on y voit surtout une multitude de petites fractures, de la roche pulvérisée (la « gouge » des géologues) et quelques blocs restés entiers.
Le mouvement est horizontal. Une personne debout d'un côté de la faille verrait le bloc d'en face partir vers sa droite, quel que soit le côté où elle se place : c'est ce que les géologues appellent un décrochement dextre. Rien, dans ce mécanisme, ne pousse la Californie à tomber dans l'océan.
Il y a 15 à 20 millions d'années : l'ouverture du chantier
La faille d'Andreas, comme on l'abrège parfois, fonctionne depuis environ 15 à 20 millions d'années selon la brochure de l'USGS. Sur cette durée, le cumul des séismes et du glissement lent atteint au moins 350 miles, soit environ 560 km. Entre le col de Tejon et la mer de Salton, des terrains de même nature géologique se retrouvent aujourd'hui séparés de 150 miles, environ 240 km, et certains blocs de croûte auraient voyagé sur plus de 20 degrés de latitude.
Ces chiffres paraissent démesurés, mais ils collent au rythme mesuré aujourd'hui. Les relevés topographiques montrent une dérive pouvant atteindre 2 pouces par an, environ 5 cm : un mouvement minuscule à l'échelle d'une année, considérable à l'échelle des millions d'années.
Comment la faille de San se lit dans le paysage
Vue d'avion, la faille saute aux yeux : un long sillon rectiligne où s'alignent lacs, baies et vallées. Au sol, c'est plus discret. L'USGS note que beaucoup d'automobilistes passent près du réservoir de Crystal Springs, au sud de San Francisco, le long de la baie de Tomales ou par les cols de Cajon et de Tejon sans se douter qu'ils traversent la zone de faille.
Pour la repérer, il faut regarder le relief avec attention. Les marqueurs typiques sont : - de longs escarpements rectilignes ; - des crêtes étroites qui suivent le tracé ; - de petites mares sans écoulement, nées de l'affaissement de blocs à l'intérieur de la zone ; - des ruisseaux qui font un coude brusque vers la droite en croisant la faille.
La plaine de Carrizo, dans le centre de la Californie, est l'endroit le plus photographié de ce point de vue : les lits de ruisseaux décalés y dessinent des baïonnettes nettes, visibles sur les clichés pris par Robert E. Wallace pour l'USGS. Pour qui a l'habitude d'observer son terrain avant de planter, l'exercice est familier : c'est le relief, l'eau et la végétation qui trahissent ce qui se passe en dessous.
1857, Fort Tejon : le grand séisme du sud
Le premier grand repère historique est le séisme de Fort Tejon, le 9 janvier 1857, dans le sud de la Californie. Le catalogue de l'USGS lui attribue une magnitude de 7,9. La brochure de l'USGS le place, avec celui de 1906, parmi les deux plus forts séismes historiques de la faille.
Son importance tient surtout à ce qu'il dit de l'avenir. Les études géologiques montrent que, depuis 1 400 à 1 500 ans, la partie sud de la faille de San Andreas a connu de grands séismes à des intervalles d'environ 150 ans. Le dernier remontant à 1857, ce tronçon est considéré comme le candidat le plus probable au prochain grand séisme.
18 avril 1906 : clôtures, routes et rangées d'arbres décalées
Le 18 avril 1906, un brusque déplacement le long de la faille provoque le séisme de San Francisco, suivi d'un incendie dévastateur. Le catalogue de l'USGS retient une magnitude de 7,9.
Ce séisme a laissé des traces que n'importe quel jardinier aurait remarquées. Selon l'USGS, les routes, les clôtures et les rangées d'arbres et d'arbustes qui traversaient la faille ont été décalées de plusieurs mètres. Le record a été relevé sur la route qui franchit le fond de la baie de Tomales : près de 21 pieds, soit environ 6,4 m. Dans chaque cas, le terrain situé à l'ouest de la faille a glissé vers le nord.
Une haie plantée bien droite, un alignement de fruitiers ou un grillage deviennent ainsi, malgré eux, des instruments de mesure. Ce sont ces lignes humaines, rompues d'un coup, qui ont permis de chiffrer le déplacement bien avant les instruments modernes.
1966 à 2004 : Parkfield, la prévision à l'épreuve
Au centre de la Californie, le tronçon de Parkfield a servi de laboratoire. La brochure de l'USGS explique qu'un séisme de taille moyenne s'y produisait en moyenne tous les 20 à 22 ans depuis un siècle environ. Le dernier datant de 1966, l'USGS jugeait probable un séisme de magnitude 5 à 6 avant la fin du siècle, peut-être dans les années suivant 1988, et y a déployé un réseau d'instruments pour saisir les signes précurseurs.
Le séisme attendu est finalement arrivé le 28 septembre 2004, avec une magnitude de 6,0 d'après le catalogue de l'USGS, soit bien plus tard que la fourchette envisagée. Entre-temps, en 1989, le séisme de Loma Prieta (magnitude 6,9 au même catalogue) avait frappé le nord de la Californie. La leçon tient en une ligne : on sait où la faille cassera, beaucoup moins quand.
Tronçons bloqués, tronçons qui glissent
La faille ne se comporte pas partout de la même façon. D'après l'USGS, les tronçons qui produisent les grands séismes restent bloqués pendant cent ans ou plus : la contrainte s'y accumule en silence, puis se libère d'un coup. Une grande rupture ne concerne qu'un seul tronçon à la fois.
D'autres portions avancent au contraire par glissement lent et continu, sans grande secousse. Dans l'histoire connue, ces tronçons n'ont pas produit de séismes de la force de ceux des tronçons bloqués. Le déplacement total s'accumule donc de façon irrégulière, d'un tronçon à l'autre.
Le Big One de la faille de San Andreas en chiffres
Le « Big One » désigne le grand séisme attendu sur la faille. Il n'a pas de date, mais il a des probabilités. Le modèle UCERF3, publié par l'USGS et ses partenaires, les calcule sur 30 ans à partir de 2014, la durée d'un prêt immobilier américain.
| Zone | Magnitude | Probabilité |
|---|---|---|
| Toute la Californie | 6,7 ou plus | plus de 99 % |
| Toute la Californie | 8 ou plus | 7 % |
| Région de San Francisco | 6,7 ou plus | 72 % |
| Région de Los Angeles | 6,7 ou plus | 60 % |
| San Andreas sud, près de Mojave | 6,7 ou plus | 19 % |
| San Andreas nord, près de San Francisco | 6,7 ou plus | 6,4 % |
Trois enseignements ressortent. D'abord, la partie sud reste le tronçon le plus « mûr », faute de grand séisme depuis 1857. Ensuite, la partie nord affiche des valeurs plus basses parce qu'elle a cassé en 1906 ; dans la baie de San Francisco, les failles de Hayward-Rodgers Creek et de Calaveras égalent ou dépassent désormais ses probabilités. Enfin, UCERF3 intègre les ruptures multi-failles : plus de 250 000 scénarios, contre environ 10 000 dans le modèle précédent. Résultat, les séismes de magnitude 8 ou plus deviennent plus fréquents dans le calcul, avec un intervalle moyen de 494 ans pour toute la Californie contre 617 auparavant.
Les auteurs rappellent que les intervalles réels varient beaucoup et ne correspondent presque jamais exactement à la moyenne.
Vivre au-dessus de San Andreas : trois lignes de défense
L'USGS résume la parade en trois lignes de défense. La première est la construction : des normes parasismiques de plus en plus exigeantes, et dans certaines villes le renforcement ou la démolition des bâtiments anciens les plus fragiles. La deuxième est l'usage du sol : ne pas installer de bâtiments très fréquentés ou critiques à cheval sur la faille ni sur des terrains sujets aux glissements. La troisième, encore hors de portée, serait la prévision fiable des séismes, objet du programme lancé après l'Earthquake Hazards Reduction Act de 1977.
La deuxième ligne parle à tous ceux qui aménagent un terrain, même à une tout autre échelle : avant de construire ou de planter, on regarde où passe l'eau, où le sol se tasse, où le relief casse. C'est le réflexe défendu dans Concevoir son potager avant de planter, et la roche broyée de la faille rappelle que tout sol naît d'une roche mère, point de départ de Comprendre et améliorer son sol.
Questions fréquentes
Où se trouve la faille de San Andreas ?
En Californie, aux États-Unis. Le système de failles s'étire sur près de 1 290 km, passe à proximité de San Francisco (réservoir de Crystal Springs, baie de Tomales) et marque la limite entre les plaques Pacifique et nord-américaine.
La Californie peut-elle tomber dans l'océan à cause de la faille ?
Non. Le mouvement est horizontal : la plaque Pacifique glisse vers le nord-ouest le long de la plaque nord-américaine, à un rythme pouvant atteindre environ 5 cm par an. Aucun mécanisme ne fait basculer la côte dans la mer.
Peut-on voir la faille de San Andreas ?
Oui, surtout dans la plaine de Carrizo, au centre de la Californie, où des ruisseaux décalés et des escarpements rectilignes la dessinent clairement. Ailleurs, elle se devine à l'alignement de vallées, de lacs et de petites mares.
Quand aura lieu le Big One ?
Personne ne peut le dater. Le modèle UCERF3 donne 19 % de probabilité d'un séisme de magnitude 6,7 ou plus sur 30 ans sur le tronçon sud près de Mojave, et plus de 99 % pour un tel séisme quelque part en Californie.
Quel a été le séisme le plus fort sur la faille d'Andreas ?
Les séismes de Fort Tejon en 1857 et de San Francisco en 1906, tous deux de magnitude 7,9 selon le catalogue de l'USGS, sont les plus forts connus sur la faille.
